河北省唐山市2021-2022学年高二上学期期末考试化学试题（含答案解析）

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说明：
1.本试卷分卷I和卷II两部分，共24题，满分100分，考试时间75分钟。
2.卷I为选择题，请将答案用2B铅笔填涂在答题卡上，卷II用蓝、黑色笔答在答题卡的相应位置上。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Cu-64 Ba-137
卷I(选择题，共48分)
一、单项选择题(本题包括12小题，每小题2分，共24分。)
1. 为了实现“碳达峰”和“碳中和”，太阳能的利用逐渐得到重视。下列说法错误的是
A. 煤、石油和天然气都属于碳素燃料
B. 发展太阳能经济有助于减缓温室效应
C. 太阳能电池可将太阳能直接转化为电能
D. 太阳能的直接利用只有“光—电转换”和“光—生物质能转换”两种形式
2. 下列变化过程中，△S<0的是
A. 氨气与氯化氢反应产生白烟B. 蔗糖溶于水
C. 浓硝酸见光分解D. 锌粒投入盐酸中
3. 下列物质在水溶液中，溶质存在电离平衡的是
A. NaHSO4B. CH3COOHC. BaSO4D. CH3COONa
4. 等物质的量浓度的下列各溶液中NH浓度最大的
A. NH4Cl溶液B. NH4HSO4溶液C. (NH4)2CO3溶液D. 氨水
5. 下列水解的离子方程式正确的是
A. NH+2H2ONH3·H2O+H3O+B. I-+H2OHI+OH-
C. CO+2H2OH2CO3+2OH-D. Al3++3H2O=Al(OH)3+3H+
6. 下列选项中出现的情况不能用勒夏特列原理解释的是
A. 使用含有氟化钠的牙膏可以防止龋齿
B. 硫酸亚铁溶液在空气中久置产生红褐色沉淀
C. 保存过久的古书籍易腐烂，因为古代的纸张中含有硫酸铝
D. 在净水过程中，除了加入明矾外，往往再加入少量碳酸氢钠，以增强净水能力
7. 下列说法错误的是
A. 活化能越小，化学反应速率越大
B. 有催化剂参与的化学反应至少含有两个或多个基元反应
C. 增大压强、升高温度均可提高反应物中活化分子百分数
D. 在化学反应中，能量较高，有可能发生有效碰撞的分子称为活化分子
8. 下列有关化学实验说法正确的是
A. 铁片上电镀锌时，通常把铁片做阳极
B. 如图验证热效应的氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应操作中，通常小木板上要洒少量水
C. 反应热测量时，量筒中的氢氧化钠溶液要缓慢倒入盛有盐酸的简易量热计中
D. 为了证明HClO是弱酸，可用广泛pH试纸测常温下NaClO溶液的pH
9. 已知各共价键的键能如下表所示，下列说法正确的是
A. 稳定性： H-I＞H-Cl＞H-F
B 表中看出F2能量最低
C. 432k/ml＞E(H-Br)＞298kJ/ml
D. H2(g) +F2(g)=2HF(g) △H=+25 kJ/ml
10. 电化学腐蚀及防护的研究装置如图所示。下列有关说法正确的是
A. 若a为镁条，装置中铁片腐蚀加快
B. 若a为石墨，装置中铁片为正极
C. 若a为锌块，装置中a表面发生还原反应
D. 若a为铜片，装置中a上电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
11. 反应2NO2(g，红棕色)N2O4(g，无色)是ΔV≠0的可逆反应。反应体系颜色的深浅与体系中的浓度成正比。色度传感器能感受被分辨物体的色度，并转换成可输出信号由计算机自动记录透射率的变化，颜色越深，透射率越小。按图1连接好实验装置，在注射器中收集一定量的NO2，经过一系列校对准备，点击“开始”，推拉注射器活塞，系统自动记录透射率的变化曲线如图2所示，下列叙述中错误的是
A. A→B段的操作是将活塞迅速下推
B. B→C段的透射率增大，说明平衡正向发生了移动
C. D→E段的透射率增大，说明平衡正向发生了移动
D. G→H段表示体系在该实验条件下达到了一个新的平衡状态
12. 25°C，下列各组离子在指定条件下，一定能大量共存的是
A. c(H+)=0.1ml·L-1的溶液中：Cu2+、Al3+、SO、Cl-
B. 中性溶液中：Na+、Fe3+、CO、ClO-
C. 能使甲基红试液变红色的溶液中：K+、NH、HCO、NO
D. 能使淀粉碘化钾试纸变蓝的溶液中：Na+、NH、SO、Br-
二、不定项选择题(本题包括6小题，每小题4分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项，多选时，该题为0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的给2分，选两个且都正确的给4分，但只要选错一个，该小题就为0分。)
13. 下列有关电池的说法中错误的是
A. 原电池放电过程中，负极发生氧化反应
B. 原电池工作时电子从负极出发，经外电路流向正极，再从正极经电解液回到负极构成闭合回路
C. 某燃料电池用熔融碳酸盐作电解质，两极分别通入CO和O2，则通入CO的一极为负极，电极反应式为CO+2e-+CO=2CO2
D. 根据自发氧化还原反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑设计的原电池，可以是常温下用铁和铝作电极，用氢氧化钠溶液作电解质溶液
14. 已知25°C时，BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。恒温条件下向100mLBaSO4饱和溶液中加入400mL0.01ml·L-1Na2SO4溶液，下列叙述正确的是
A. 溶液中析出沉淀，溶液中c(Ba2+)、c(SO)都变小
B. 溶液中析出沉淀，最终溶液中c(SO)比原来的大
C. 溶液中无沉淀析出，溶液中c(Ba2+)、c(SO)都变小
D. 溶液中无沉淀析出，但最终溶液中c(SO)比原来的大
15. 下列有关电解质溶液说法正确的是
A. 向0.1 ml·L-1CH3COOH溶液中加入少量水，溶液中减小
B. 将CH3COONa溶液从25°C升温至30°C，溶液中增大
C 向盐酸中加入氨水至中性，溶液中=1
D. 向AgCl的饱和溶液中加入少量AgBr固体，溶液中不变
16. 对于浓度均为0.1ml·L-1的①醋酸溶液；②氢氧化钠溶液；③醋酸钠溶液，下列说法中错误的是
A. c(CH3COO-)：③>①
B. 水电离出的c(OH-)：②>③
C. ①和②等体积混合后的溶液：c(OH-)=c(H+)+c(CH3COOH)
D. ①和③等体积混合后的溶液：c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
17. 按下图装置进行电解(氯化钠足量)，若乙中横坐标x表示电路中通过电子的物质的量，纵坐标y表示反应物或生成物的物质的量，下列叙述错误的是
A. E表示生成金属钠的物质的量
B. E表示消耗水的物质的量
C. F表示溶解铜的物质的量
D. F表示生成氯气的物质的量
18. 生产碳酸饮料时常添加的苯甲酸钠(C6H5COONa，缩写为NaA)可用作饮料的防腐剂。研究表明苯甲酸(HA)的抑菌能力显著高于A-。已知25°C时，HA的Ka=6.25×10-5，H2CO3的Ka1=4.17×10-7，Ka2=4.90×10-11。下列说法错误的是(温度为25°C，不考虑饮料中其他成分影响)
A. 当pH为6.0时，饮料中：=0.16
B. 饮料中添加苯甲酸钠，促进了水的电离
C. 提高CO2充气压力，饮料的抑菌能力提高
D. 苯甲酸溶液中滴加Na2CO3溶液，有气泡产生
卷II(非选择题部分，共52分)
三、实验与探究(本题包括2小题，共17分)
19. 滴定是分析化学中重要的测定方法之一，关于已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液的实验，回答下列问题：
（1）洁净的锥形瓶中取20.00mL未知浓度的氢氧化钠溶液：向洗净的25.00mL碱式滴定管中装入未知浓度氢氧化钠溶液之前的一步操作为_______。装入氢氧化钠溶液溶液后，读数为5.00mL，将滴定管中的液体全部放出，放出的溶液的体积_______(填“大于”“小于”或“等于”)20.00mL。
（2）向盛有20.00mL未知浓度氢氧化钠溶液的锥形瓶中滴加2滴指示剂，可选用的指示剂是_______。
a.石蕊 b.甲基橙 c.淀粉溶液 d.KMnO4溶液
（3）向锥形瓶内缓慢滴加已知浓度盐酸，边滴边振荡，眼睛注视_______。当加入最后_______滴已知浓度盐酸，_______，则达到滴定终点，记录滴定读数。
（4）利用pH传感器技术，可以及时采集酸碱滴定过程中溶液pH的数据，并借助计算机以图象形式直接显示出来，得到反应过程中pH随加入标准溶液体积而发生变化的曲线图，可以更为准确的测定反应终点。
与使用指示剂所做的结果相比，使用(2)中所选指示剂测定未知浓度的氢氧化钠溶液浓度_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
20. 实验室中，学生利用下图装置制作一个简单燃料电池。步骤如下：
①检验装置气密性后向U形管中注入适量的6 ml·L-1稀H2SO4溶液，至接近橡胶塞底部。
②接通学生电源K1，观察实验现象，当一端玻璃导管内的液柱接近溢出时，切断学生电源K1。
③将石英钟内的干电池取出，用导线与石英钟的正负极相连，接入装置中。接通学生电源K2，观察石英钟指针。
回答下列问题：
（1）接通学生电源K1，在右侧石墨棒表面观察到_______。
（2）观察到左侧的玻璃导管内的液柱先接近溢出，说明左侧石墨棒所连的是学生电源的_______(填“正极”或“负极”)，该石墨表面的电极方程式是_______。
（3）用导线与石英钟的正负极相连接入装置时，石英钟的正极应与_______(填“左”或“右”)侧的石墨棒连接的导线相连。
（4）出现_______的现象，证明该燃料电池制作成功。燃料电池正极的电极方程式是_______。
四、填空题(本题包括2小题，共15分)
21. 运用化学反应原理研究氮及其化合物反应有重要意义。
（1）铵态氮肥不能与含碳酸钾的草木灰混合使用，原因是_______。
（2）合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·ml-1，在工业生产中温度常控制在480°C，而非常温。请从化学反应速率和催化剂的角度加以解释_______。
（3）合成氨过程中发生的反应机理如下：
I．2xFe+N22FexN (慢)；
II．2FexN+3H22xFe+2NH3 (快)
回答下列问题：
①合成氨反应速率快慢主要取决于_______(填“I”或“II”)；
②合成氨反应的催化剂是_______(填化学式)：
③反应I的活化能_______反应II的活化能(填“＞”“＝”或“＜”)。
④使用催化剂前后，合成氨反应的ΔH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
22. 常温下，某水溶液X中存在的离子有Na+、A2-、HA-、H+、OH-，只存在一种分子。根据题意回答下列问题：
（1）常温下，若X为20 mL1 ml·L-1Na2A溶液，则溶液X的pH_______(填“＞”“＝”或“＜”)7，溶液中离子浓度由大到小的顺序为_______；向该溶液中加入10 mL1 ml·L-1BaCl2溶液，混合后溶液中的Ba2+浓度为_______ml·L-1[已知Ksp(BaA)=1.8×10-10]。
（2）若有三种溶液：①0.01 ml·L-1 H2A溶液、②0.01 ml·L-1 NaHA溶液、③0.02 ml·L-1盐酸与0.04 ml·L-1 Na2A溶液等体积混合，则三种溶液中c(A2-)最大的是_______(填序号，下同)；pH由小到大的顺序为_______。
五、计算题(本题包括2小题，共20分)
23. 甲醇是重要的化工原料、燃料。工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-58 kJ/ml
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH=41 kJ/ml
回答下列问题：
（1）CO与H2在该条件下也能化合生成甲醇蒸汽。请写出该反应的热化学方程式：_______。
（2）若300°C时，将8 ml CO2和20 ml H2充入2 L体积不变的密闭容器中发生反应①，测得CH3OH的物质的量随时间变化情况如下表所示。
①恒温下，能判断该反应达到化学平衡状态依据的是_______。
a．容器中压强不变
b．甲醇和水蒸气的体积比保持不变
c．v正(H2)=3v逆(CH3OH)
d．2个C=O断裂的同时有3个H-H生成
②1~3min内H2的平均反应速率v=_______，平衡常数K=_______；
③反应达平衡时再向容器中充入2 ml H2、6 ml CH3OH，则v(正)_______v(逆)(填“>”“<”或“＝”)；
（3）若将CO2和H2按不同比例投入一密闭恒温容器中发生反应②，反应达到平衡时，CO的体积分数随的变化曲线如下图所示。
①a、b、c三点CO2的转化率从大到小的顺序为_______。
②a、b两点的平衡常数大小关系为a_______b(填“>”“<”或“＝”)。
24. t°C时，纯水中c(H+)=2.0×10-7ml·L-1，向其中加入少量Ba(OH)2溶液，保持温度不变，测得溶液中pH=12。回答下列问题：
（1）该溶液中由水电离出来的c(OH-)=_______。
（2）溶液中c(OH-)-c(H+)=_______(用离子符号表示)。
（3）若将该溶液温度升高，pH_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
（4）t°C时，将0.03 ml·L-1的稀硫酸与该溶液等体积混合，保持温度不变，混合后溶液的pH为_______。
（5）t°C时，将VA 0.04ml·L-1的醋酸和VBL的Ba(OH)2溶液混合后，得到中性澄清溶液，则其体积关系VA_______VB(填“>”“<”或“=”，下同)。混合溶液中必定有一种离子能发生水解，其水解反应的离子方程式为_______。共价键
H-H
F-F
H-F
H-Cl
H-I
键能E (kJ/ml)
436
157
568
432
298
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
n(CH3OH)/ml
0
2.2
3.7
5
5.7
6
6